胰腺癌中miRNA的功能及臨床研究進(jìn)展

朱鵬 彭明珠 吳莉莉

遂寧市第一人民醫(yī)院消化內(nèi)科，遂寧 629000

胰腺癌是臨床上十分常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，由于其存在早期診斷率低、手術(shù)切除率低及藥物有效率低的特點(diǎn)，大量胰腺癌患者在確診時已處于病程中晚期，臨床病死率極高［1］。雖然近年來，惡性腫瘤的治療方法有了巨大進(jìn)展，但是胰腺癌的發(fā)病率及致死率仍呈現(xiàn)逐年增高趨勢，2020 年全球約有46 萬例患者因胰腺癌病死，約占惡性腫瘤相關(guān)病死的4.7%，接近一半的新發(fā)胰腺癌患者在亞太地區(qū)，導(dǎo)致了十分嚴(yán)重的衛(wèi)生及公共負(fù)擔(dān)［2-3］。胰腺癌惡性程度高，侵襲及轉(zhuǎn)移能力強(qiáng)，臨床進(jìn)展迅速，其具體致病及進(jìn)展的相關(guān)機(jī)制十分復(fù)雜，目前，仍未得到完全闡明。微RNA（microRNA，miRNA）屬于無編碼功能的單鏈小RNA，通常包含21～23 個核苷酸，其廣泛存在于人體中，能夠直接結(jié)合到靶基因的3’-非編碼區(qū)（3’-UTRs），從而抑制靶基因轉(zhuǎn)錄來實(shí)現(xiàn)對機(jī)體各類病理生理過程的調(diào)控［4］?，F(xiàn)有的研究證據(jù)顯示，胰腺癌患者存在特異性miRNA 表達(dá)異常，而且這些異常表達(dá)的miRNA 可能在胰腺癌的致病及進(jìn)展中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用［5］。同時，miRNA 作為無創(chuàng)生物學(xué)標(biāo)志物，檢測較為方便，其用于包括胰腺癌在內(nèi)的多類實(shí)體惡性腫瘤的診斷及評估均顯示了潛在的應(yīng)用價值，在這方面也積累了大量研究證據(jù)［6］。目前，臨床也在嘗試開發(fā)基于特異性miRNA 針對胰腺癌的治療藥物，取得了一些研究進(jìn)展［7］。因此，本文針對miRNA 在胰腺癌中致病機(jī)制及臨床診療價值的相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行了簡要綜述，以求為臨床提供參考。

miRNA參與對胰腺癌致病及進(jìn)展的調(diào)控

類似其他實(shí)體惡性腫瘤，胰腺癌的致病機(jī)制十分復(fù)雜，目前，認(rèn)為遺傳、慢性炎癥、酒精損害、環(huán)境等多方面因素參與了胰腺癌的致病。特異性miRNA 在胰腺癌致病及進(jìn)展中的調(diào)節(jié)作用也得到了大量研究數(shù)據(jù)的支持。一方面，特異性miRNA 參與了對胰腺癌腫瘤細(xì)胞的分化及增殖的調(diào)節(jié)。Wang等［8］的研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌模型細(xì)胞（BxPC-3細(xì)胞）及胰腺癌患者原位癌組織中的miRNA-125b 表達(dá)存在顯著升高，且其升高程度與腫瘤細(xì)胞的異型性及增殖程度存在相關(guān)性。此外，熒光素酶分析也顯示，miRNA-125b 能夠靶向抑制硫氧還蛋白互作蛋白（TXNIP）基因的表達(dá)，該基因編碼的功能蛋白TXNIP 參與了調(diào)節(jié)胰腺細(xì)胞中的氧化應(yīng)激反應(yīng)及細(xì)胞增殖。Wang 和Gao［9］的研究發(fā)現(xiàn)，在胰腺癌患者腫瘤組織及模型細(xì)胞中存在miRNA-155-5p 表達(dá)的顯著升高，且升高的miRNA-155-5p 能夠靶向抑制E26 轉(zhuǎn)化特異性同源因子（EHF）的表達(dá)，從而激活蛋白激酶B（Akt）∕核因子-κB（NF-κB）信號通路，來促進(jìn)胰腺癌腫瘤細(xì)胞增殖，并增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體固有免疫攻擊的能力，從而在胰腺癌的發(fā)生及進(jìn)展中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)功能。Tian 等［10］的研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌模型細(xì)胞的miRNA-107 表達(dá)存在顯著升高，而且miRNA-107 表達(dá)升高的胰腺癌患者臨床預(yù)后更差。功能分析顯示，miRNA-107 能夠靶向結(jié)合到轉(zhuǎn)化生長因子β受體3（TGFBR3）基因的3’-UTRs，從而抑制TGFBR3的表達(dá)。TGFBR3 是轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）相關(guān)信號通路的主要受體之一，也是發(fā)現(xiàn)數(shù)量最多的TGF-β受體，參與了包括細(xì)胞生長、細(xì)胞凋亡等重要的細(xì)胞功能的調(diào)控，且在胰腺癌患者的腫瘤細(xì)胞生長中有重要調(diào)控功能，而升高的miRNA-107則能夠通過上述途徑促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。

另一方面，侵襲和轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的重要特征，也是導(dǎo)致惡性腫瘤患者病死的最重要原因之一。胰腺癌患者可在出現(xiàn)腫瘤的早期即發(fā)生癌細(xì)胞的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，而且其早期侵襲及轉(zhuǎn)移的機(jī)制也十分復(fù)雜，其中上皮細(xì)胞-間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)換（EMT）是影響惡性腫瘤細(xì)胞侵襲能力的最重要調(diào)控機(jī)制［11］。特異性miRNA 在胰腺癌相關(guān)的侵襲及轉(zhuǎn)移中也發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，Gu 和Yuan［12］發(fā)現(xiàn)，在胰腺癌原位癌組織中miRNA-10a 的表達(dá)顯著升高，而miRNA-10a 的靶向調(diào)控基因WWC2 及其編碼的WWC2 蛋白表達(dá)則顯著降低。此外，在胰腺癌細(xì)胞模型中的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-10a可以通過抑制WWC2 及下游的Hippo 信號通路的表達(dá)來促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的EMT，從而增強(qiáng)胰腺癌的侵襲能力。研究者同時也在動物模型（腫瘤移植小鼠）中對上述結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。Kang 等［13］的研究也顯示，與匹配的癌旁正常組織相比，胰腺癌組織中miRNA-18a 的表達(dá)顯著升高。基于模型細(xì)胞（PANC-1 細(xì)胞）的機(jī)制分析顯示，miRNA-181a 可以通過結(jié)合到靶基因的方式來直接抑制Raf 激酶抑制蛋白（RKIP）的表達(dá)，從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的EMT 及侵襲能力。Xue 等［14］的研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌原位癌組織及模型細(xì)胞中的miRNA-1252-5p 表達(dá)存在顯著降低，且低miRNA-1252-5p表達(dá)的胰腺癌患者腫瘤體積更大，進(jìn)展更快，基于細(xì)胞及動物模型研究發(fā)現(xiàn)，升高miRNA-1252-5p 能夠抑制腫瘤組織增殖、分化及侵襲。miRNA-1252-5p 的靶標(biāo)調(diào)控基因?yàn)镹EDD9，同時，NEDD9 編碼的NEDD9 蛋白屬于黏附對接分子的一類，其能夠介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用，在細(xì)胞附著、遷移和侵襲以及細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期中起著重要的調(diào)控信號復(fù)合物的作用，尤其是在腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮調(diào)控作用。

miRNA用于胰腺癌的臨床診斷及預(yù)后

對胰腺癌的早期診斷有助于早期干預(yù)治療，尤其是早期手術(shù)完全切除的胰腺癌患者臨床總體預(yù)后更好，生活質(zhì)量更高。目前常用的無創(chuàng)生物學(xué)指標(biāo)主要是糖類抗原19-9（CA19-9），但其診斷靈敏度及特異度仍不高，臨床上也一直在尋找更為準(zhǔn)確的無創(chuàng)指標(biāo)來改進(jìn)對胰腺癌的早期診斷［15］?；谝认侔┲刑禺愋詍iRNA 的表達(dá)異常，學(xué)者也嘗試使用miRNA 來作為胰腺癌臨床及預(yù)后的指標(biāo)［16］。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，miRNA的檢測也十分簡便，作為胰腺癌的無創(chuàng)診斷評估指標(biāo)有著潛在的巨大價值，多項(xiàng)研究也對此進(jìn)行了分析探討，積累了較為豐富的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)［17］。

特異性miRNA 可作為胰腺癌診斷的無創(chuàng)指標(biāo)。Ishige等［18］的研究顯示，胰腺癌患者血清及尿液中的miRNA-1246表達(dá)明顯高于健康對照組，且血清與尿液中的miRNA-1246 表達(dá)具有顯著正相關(guān)（r=0.34）；用于診斷胰腺癌時，血清miRNA-1246 的曲線下面積（AUC）為0.87（靈敏度為92.3%，特異度為73.3%），尿液miRNA-1246 的AUC 為0.90（靈敏度為90.2%，特異度為83.3%）。上述結(jié)果顯示了miRNA-1246可作為胰腺癌臨床診斷的潛在標(biāo)志物。此外，使用多個miRNA 構(gòu)建聯(lián)合診斷模型用于診斷胰腺癌也具有較高的臨床價值，如Peng 等［19］完成的最新meta 分析納入了46 項(xiàng)臨床研究，包含4 326 例胰腺癌患者及4 277 名對照，使用外周循環(huán)miRNA 來診斷胰腺癌患者的總體靈敏度、特異度及AUC 分別為0.79、0.77 及0.85，在聯(lián)合其他指標(biāo)應(yīng)用時，miRNA 和CA19-9 聯(lián)合可使靈敏度、特異度和AUC 分別提高至0.84、0.91 和0.94，此外，miRNA 用于診斷早期胰腺癌的AUC也可達(dá)到0.81。此項(xiàng)研究結(jié)果顯示了特異性miRNA 用于胰腺癌臨床診斷的重要價值。Guo等［20］也構(gòu)建了包含miRNA-95-3p 和miRNA-26b-5p 的聯(lián)合模型，在用于區(qū)別診斷胰腺癌與慢性胰腺炎時，AUC 可達(dá)0.946，診斷靈敏度為84.1%，特異度為96.6%。當(dāng)該模型與血清CA19-9 聯(lián)合使用時，靈敏度可達(dá)96.5%，特異度則為96.4%。Lee 等［21］構(gòu)建了包含miRNA-155-5p、miRNA-4284、miRNA-346、miRNA-7145-5p、miRNA-5100、miRNA-661、miRNA-22-3p、miRNA-4486 及miRNA-4703-5p 的聯(lián)合模型，使用模型診斷胰腺癌的AUC 高達(dá)0.98。上述結(jié)果顯示聯(lián)合模型的診斷效能優(yōu)于單個miRNA，但上述研究也存在不足之處，如模型較為復(fù)雜，且需要檢測的指標(biāo)過多可能增加檢測成本，而且不便于重復(fù)進(jìn)行。因此，通過積累更多的循證醫(yī)學(xué)研究證據(jù)來探索更為準(zhǔn)確及簡便的miRNA 診斷模型也是將來研究的重要方向。

研究顯示，特異性miRNA 在用于胰腺癌患者的臨床預(yù)后方面也有重要價值。Zhao 等［22］完成的meta 分析納入了57項(xiàng)研究，包含5 445例胰腺癌患者，分析了15種miRNA表達(dá)水平與胰腺癌患者總體生存率（OS）之間的關(guān)系，結(jié)果顯示 ，miRNA-21（HR=2.61）、miRNA-451a（HR=2.23）、miRNA-1290 （HR=1.43） 、 miRNA-10b （HR=1.73） 、miRNA-17-5p（HR=1.91）、miRNA-21（HR=1.90）、miRNA-23a（HR=2.18）、miRNA-155（HR=2.22）、miRNA-203（HR=1.65）、miRNA-221（HR=1.72）及miRNA-222（HR=1.72）表達(dá)升高的胰腺癌患者OS 顯著降低，同時低miRNA-29c（HR=1.39）、miRNA-126（HR=1.55）及miRNA-218（HR=2.62）表達(dá)的胰腺癌患者OS 也存在顯著降低?；谏鲜鲅芯繑?shù)據(jù)，研究者認(rèn)為，上述特異性miRNA 在用于胰腺癌患者預(yù)后方面具有潛在的應(yīng)用價值。Li 等［23］研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌患者的miRNA-190b 表達(dá)程度升高與低TNM 分期呈正相關(guān)，而miRNA-190b 的靶向調(diào)控基因-肌細(xì)胞增強(qiáng)因子2C（MEF2C）的表達(dá)則與TNM 分期呈負(fù)相關(guān)，高miRNA-190b表達(dá)的胰腺癌患者OS 更低，總體預(yù)后更差。Sebastian 等［24］研究共納入了183 例胰腺癌患者，分析了基于miRNA-181b∕d 及miRNA-575 組合的聯(lián)合評分模型（RS=-1.8142×miRNA-181b∕d-5p-0.1856×miRNA-575）的預(yù)后價值，多因素分析顯示，RS 評分升高與更高的胰腺癌局部復(fù)發(fā)率（LRR）（HR=1.34）和更低的OS（HR=2.89）相關(guān)，提示聯(lián)合模型用于胰腺癌臨床預(yù)后具有較好的價值。van der Sijde等［25］完成的多中心研究顯示，預(yù)后不佳的接受FOLFIRINOX 治療的胰腺癌患者基線血清miRNA-373-3p及miRNA-194-5p 表達(dá)更高，基于多因素回歸分析顯示，miRNA-373-3p（OR=3.99）及miRNA-194-5p（OR=0.91）均是預(yù)測早期腫瘤進(jìn)展的獨(dú)立因素，提示了特異性miRNA 用于接受FOLFIRINOX 方案治療的胰腺癌患者預(yù)后也具有一定的臨床價值。

miRNA用于胰腺癌的臨床治療

由于胰腺癌通常起病隱匿，患者在確診時多處于惡性腫瘤中晚期，喪失了手術(shù)機(jī)會，且現(xiàn)有的藥物療效仍不夠理想，導(dǎo)致胰腺癌患者的總體預(yù)后不佳，5年OS低于10%。臨床上也一直在探索更為安全有效的針對胰腺癌的藥物，但仍未取得突破性的進(jìn)展。特異性miRNA 在胰腺癌的致病及進(jìn)展中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，因此學(xué)者也嘗試通過開發(fā)針對miRNA 作用靶點(diǎn)的抗腫瘤藥物，甚至是直接使用特異性miRNA 作為藥物來治療胰腺癌，這方面取得了一些進(jìn)展［26］。然而，由于藥物療效及安全性的不確定，基于miRNA的治療方法目前仍只停留在細(xì)胞及動物模型層面，距離臨床實(shí)際應(yīng)用還有較大的距離。

特異性miRNA 可作為藥物直接治療胰腺癌。Fu 等［27］研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌中的miRNA-203-3p 表達(dá)顯著降低，在胰腺癌模型細(xì)胞培養(yǎng)系中加入miRNA-203-3p 微粒則可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖及侵襲，同時，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的凋亡作用。miRNA-203-3p 主要通過靶向結(jié)合到成纖維細(xì)胞生長因子2的3’-UTR 抑制FGF2的表達(dá)，而FGF2是惡性腫瘤新生血管形成的重要調(diào)節(jié)因子。Lei等［28］的研究結(jié)果顯示，胰腺癌原位癌組織及外周循環(huán)中的miRNA-7515 表達(dá)均存在顯著下降，且下降程度與不良預(yù)后存在相關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)顯示，增強(qiáng)miRNA-7515 表達(dá)可抑制胰腺癌的增殖及侵襲，其主要通過靶向抑制胰島素樣生長因子（IGF-1）表達(dá)，從而抑制Ras∕Raf∕MEK∕ERK 信號通路的激活來實(shí)現(xiàn)上述功能作用。Liu 等［29］的研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌原位癌組織中的miRNA-204-3p表達(dá)顯著降低，且低水平miRNA-204-3p是患者的淋巴轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后的獨(dú)立危險因素。miRNA-204-3p可以通過靶向結(jié)合到甘露糖基糖蛋白N-乙酰氨基葡萄糖轉(zhuǎn)移酶（MGAT1）基因的3′-UTR，從而抑制其表達(dá)，而MGAT1 是啟動合成復(fù)雜型N-連接型聚糖的關(guān)鍵酶，是調(diào)節(jié)胰腺癌增殖及轉(zhuǎn)移的重要調(diào)節(jié)因子。Zhang等［30］研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌患者腫瘤組織中的miRNA-489-3p 表達(dá)顯著降低，基于模型細(xì)胞的功能實(shí)驗(yàn)顯示，miRNA-489-3p可以影響腫瘤細(xì)胞的糖代謝，從而抑制胰腺癌的增殖及侵襲。miRNA-489-3p 的上述功能主要是通過靶向調(diào)節(jié)乳酸脫氫酶A（LDHA）及丙酮酸激酶M 型（PKM）的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)，而LDHA 及PKM 均是腫瘤細(xì)胞糖代謝的重要調(diào)控蛋白。Wang 等［31］的研究也顯示，胰腺癌細(xì)胞中miRNA-361 的表達(dá)存在降低，而通過在胰腺癌模型細(xì)胞系中加入miRNA-361 微粒，可以增強(qiáng)胰腺癌腫瘤細(xì)胞的凋亡。熒光素酶分析顯示，miRNA-361 可靶向結(jié)合到絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）∕c-Jun 氨基末端激酶（JNK）的3’-UTR，從而抑制該基因的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)上述抗腫瘤功能。

對化療藥物耐藥也是導(dǎo)致胰腺癌治療效果不佳的重要原因，而特異性miRNA 在胰腺癌耐藥中發(fā)揮調(diào)控作用，可作為改善胰腺癌耐藥的治療方法。Pan等［32］研究發(fā)現(xiàn)，對吉西他濱耐藥的胰腺癌患者存在外周血miRNA-34a 表達(dá)降低，體外實(shí)驗(yàn)顯示，升高miRNA-34a 的表達(dá)可以提高模型細(xì)胞對吉西他濱的敏感性，miRNA-34a 可以直接調(diào)控Notch-1 基因（編碼的Notch-1 蛋白是MET 的上游信號蛋白）的表達(dá)，從而達(dá)到抑制胰腺癌的EMT 目的，結(jié)果也提示了miRNA-34a 可用于吉西他濱治療的輔助藥物。Shopit等［33］也發(fā)現(xiàn)，對吉西他濱耐藥的胰腺癌腫瘤細(xì)胞中miRNA-421 的表達(dá)存在降低，增強(qiáng)miRNA-421 的表達(dá)可以抑制SPINK1基因（編碼的絲氨酸蛋白酶抑制劑Kazal 1型蛋白是細(xì)胞凋亡的重要調(diào)節(jié)蛋白）表達(dá)，從而增強(qiáng)胰腺癌的細(xì)胞凋亡作用，增強(qiáng)胰腺癌細(xì)胞對吉西他濱治療的敏感度。

問題及展望

綜上所述，特異性miRNA 在胰腺癌的致病中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用，且作為無創(chuàng)生物學(xué)指標(biāo)，miRNA在胰腺癌的診斷及預(yù)后中有重要臨床價值，也得到了研究數(shù)據(jù)的證實(shí)。目前，基于特異性miRNA 的胰腺癌治療方法仍停留在基礎(chǔ)研究層面，但也顯示了十分積極的結(jié)果，為開發(fā)更為有效的胰腺癌治療藥物提供了重要參考。隨著對胰腺癌中miRNA功能的更深入探索研究，相信未來在胰腺癌的診斷、預(yù)后及治療中，能更廣泛地拓展miRNA 的作用，使更多的胰腺癌患者從中獲益。